混合結(jié)構(gòu)房屋的墻體設(shè)計、構(gòu)造和方案

1、混合結(jié)構(gòu)房屋的墻體設(shè)計、構(gòu)造和方案本 章 內(nèi) 容 房屋的空間工作和靜力計算方案 墻、柱高厚比驗算 剛性方案房屋的計算 彈性及剛彈性方案房屋的計算 砌體結(jié)構(gòu)中的過梁與圈梁 砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求4.1 房屋的空間工作和靜力計算方案在進行墻體的內(nèi)力計算時，首先要確定計算簡圖。如圖4.1(a)所示的無山墻和橫墻的單層房屋，其屋蓋支承在外縱墻上。如果從兩個窗口中間截取一個單元，則這個單元的受力狀態(tài)與整個房屋的受力狀態(tài)是一樣的?？梢杂眠@個單元的受力狀態(tài)來代表整個房屋的受力狀態(tài)，這個單元稱為計算單元，見圖4.1(a)、(b)。沿房屋縱向各個單元之間不存在相互制約的空間作用，這種房屋的計算簡圖為一單跨平面排架（

2、圖（d）。4.1.1 房屋的空間工作若在上述單層房屋的兩端設(shè)置山墻（圖4.2（a），則屋蓋不僅與縱墻相連，而且也與山墻（橫墻）相連。當(dāng)水平荷載作用于外縱墻面時，屋蓋結(jié)構(gòu)如同水平方向的梁而彎曲，其水平位移已不是平移，而是圖4.2(b)中所示的曲線，水平位移的大小等于山墻的側(cè)移uw和屋蓋梁水平撓度的總和。 根據(jù)試驗研究，房屋的空間剛度主要取決于屋蓋水平剛度和橫墻間距的大小。 圖無山墻單層房屋在水平力作用下的變形情況 圖有山墻單層房屋在水平力作用下的變形情況 規(guī)范規(guī)定，在混合結(jié)構(gòu)房屋內(nèi)力計算中，根據(jù)房屋的空間工作性能，分為三種靜力計算方案：（1） 剛性方案房屋橫墻間距較小，屋（樓）蓋水平剛度較大時，

3、房屋的空間剛度較大，在荷載作用下，房屋的水平位移較小，在確定房屋的計算簡圖時，可以忽略房屋水平位移，而將屋蓋或樓蓋視作墻或柱的不動鉸支承（圖4.3（a），這種房屋稱為剛性方案房屋。一般多層住宅、辦公樓、醫(yī)院往往屬于此類方案。 4.1.2 房屋的靜力計算方案（2） 彈性方案 房屋橫墻間距較大，屋蓋或樓蓋的水平剛度較小時，房屋的空間工作性能較差，在荷載作用下，房屋的水平位移較大，在確定房屋的計算簡圖時，必須考慮水平位移，把屋蓋或樓蓋與墻、柱的連接處視為鉸接，并按不考慮空間工作的平面排架計算（圖4.3(c)），這種房屋稱為彈性方案房屋。一般單層廠房、倉庫、禮堂、食堂等多屬于彈性方案房屋。 （3） 剛

4、彈性方案房屋的空間剛度介于剛性與彈性方案之間，在荷載作用下，房屋的水平位移較彈性方案小，但又不可忽略不計。這種房屋屬于剛彈性方案房屋，其計算簡圖可用屋蓋或樓蓋與墻、柱連接處為具有彈性支撐的平面排架（圖4.3(b)）。在計算剛彈性方案的墻、柱內(nèi)力時，通常引入空間性能影響系數(shù)來反映房屋的空間作用，定義為: =us/up 在規(guī)范中，將房屋按屋蓋或樓蓋的剛度劃分為三種類型，并按房屋的橫墻間距S來確定其靜力計算方案，見表4.1。 作為剛性和剛彈性方案靜力計算的房屋橫墻，應(yīng)具有足夠的剛度，以保證房屋的空間作用，并符合下列要求： 橫墻中開有洞口時，洞口的水平截面面積不應(yīng)超過橫墻截面面積的50%； 橫墻的厚度

5、不宜小于180mm； 單層房屋的橫墻長度不宜小于其高度，多層房屋的橫墻長度不宜小于其總高度的1/2。 圖混合結(jié)構(gòu)房屋的計算簡圖 (a) 剛性方案；(b) 剛彈性方案；(c) 彈性方案 圖混合結(jié)構(gòu)房屋的計算簡圖 (a) 剛性方案；(b) 剛彈性方案；(c) 彈性方案 圖混合結(jié)構(gòu)房屋的計算簡圖 (a) 剛性方案；(b) 剛彈性方案；(c) 彈性方案 表4.1 房屋的靜力計算方案 4.2 墻、柱高厚比驗算混合結(jié)構(gòu)房屋中的墻體是受壓構(gòu)件，除滿足強度要求外，還必須有足夠的穩(wěn)定性。高厚比的驗算是保證墻體穩(wěn)定性的一項重要構(gòu)造措施，以避免墻、柱在施工和使用階段因偶然的撞擊或振動等因素而出現(xiàn)歪斜、膨肚以致倒塌等

6、失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生。高厚比系指墻、柱的計算高度H0與墻厚或柱截面邊長h的比值H0/h。 高厚比驗算主要包括兩個問題：一是允許高厚比的限值；二是墻、柱實際高厚比的確定。允許高厚比限值是在綜合考慮了以往的實踐經(jīng)驗和現(xiàn)階段的材料質(zhì)量及施工水平的基礎(chǔ)上確定的。影響墻、柱容許高厚比的因素很多，如砂漿的強度等級、橫墻間距、砌體類型、支承條件、截面形狀和承重情況等。 矩形截面墻和柱的高厚比應(yīng)滿足下列條件= H0/h12其中，自承重墻允許高厚比的修正系數(shù)1，對承重墻,1=1.0；對自承重墻，1值可按下列規(guī)定采用： 當(dāng)h=240mm時，1當(dāng)h=90mm時，1240mmh90mm時，1可按插入法取值; 4.2.1 一

7、般墻、柱高厚比的驗算有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數(shù)2按下式確定：2s/S bs在寬度S范圍內(nèi)的門窗洞口寬度(圖4.4)；S相鄰窗間墻或壁柱間距離（圖4.4）；墻、柱的允許高厚比，見表4.2。 圖4.4 洞口寬度 表4.2 墻、柱的允許高厚比值 (1) 整片墻的高厚比驗算按下式進行驗算=H0/hT12確定帶壁柱墻的計算高度H0時，墻長S取相鄰橫墻的距離。確定截面回轉(zhuǎn)半徑i時，帶壁柱墻截面的翼緣寬度bf(圖4.5（a）)應(yīng)按下列規(guī)定采用：4.2.2 帶壁柱墻和帶構(gòu)造柱墻的高厚比驗算4.2.2.1 帶壁柱墻 對于多層房屋，當(dāng)有門窗洞口時，可取窗間墻寬度；當(dāng)無門窗洞口時，每側(cè)翼墻寬度可取壁柱高度的1

8、/3。 對于單層房屋，取bf=b+2H/3 (b為壁柱寬度，H為墻高)，但bf不大于相鄰窗間墻寬度和相鄰壁柱間的距離。(2) 壁柱間墻的高厚比計算H時，S取相鄰壁柱間的距離。不論帶壁柱墻的靜力計算采用何種方案，帶壁柱墻H的計算可一律按剛性方案考慮。壁柱間墻的高厚比可按無壁柱墻公式（4.1）進行驗算。對于設(shè)有鋼筋混凝土圈梁的帶壁柱墻，當(dāng)圈梁的寬度b與相鄰壁柱間的距離S之比1/30時，由于圈梁的水平剛度較大，能限制壁柱間墻體的側(cè)向變形，所以圈梁可視為壁柱間墻的不動鉸支座(圖4.5(b)。圖4.5 (1) 帶構(gòu)造柱墻的高厚比驗算 應(yīng)按附表2確定墻的計算高度H0。 按下列公式驗算帶構(gòu)造柱墻體的高厚比：

9、=H0/hc12c=1+bc/l 構(gòu)造柱作為壁柱驗算構(gòu)造柱間墻的高厚比時，構(gòu)造柱的截面高度應(yīng)不小于1/30柱高，并不小于墻厚，此時柱間墻的允許高厚比不應(yīng)再考慮構(gòu)造柱的有利影響，柱間墻的高厚比驗算同壁柱間墻。 4.2.2.2 帶構(gòu)造柱墻 (2) 帶構(gòu)造柱墻應(yīng)滿足下列要求 構(gòu)造柱沿墻長方向的寬度不小于180mm，沿墻厚方向的邊長不小于墻厚（利用構(gòu)造柱作壁柱時應(yīng)當(dāng)不小于1/30柱高），主筋不少于412，混凝土等級不應(yīng)低于C15； 構(gòu)造柱對墻體允許高厚比的提高僅適于正常使用階段； 構(gòu)造柱與墻應(yīng)有可靠的連接?！纠?.1】某辦公樓平面如圖4.6所示，采用預(yù)制鋼筋混凝土空心板，外墻厚370mm，內(nèi)縱墻及橫墻

10、厚240mm，砂漿為M5，底層墻高4.6m（下端支點取基礎(chǔ)頂面）；隔墻厚120mm，高3.6m，用M2.5砂漿；縱墻上窗洞寬1800mm，門洞寬1000mm，試驗算各墻的高厚比。 【解】1.確定靜力計算方案及求允許高厚比最大橫墻間距S=3.63=10.8m，由表15.1,S32m，確定為剛性方案。由表4.2，因承重縱橫墻砂漿為M5，得=24；非承重墻砂漿為M2.5,=22，非承重墻h=120mm，用插入法得1=1.44，1=1.4422=31.68。 2.確定計算高度承重墻H=4.6m,S=10.8m2H=24.6=9.2m，由附表2查得計算高度H0=1.0H=4.6m。非承重墻H=3.6m，

11、一般是后砌在地面墊層上，上端用斜放立磚頂住樓面梁砌筑，兩側(cè)與縱墻拉結(jié)不好，故按兩側(cè)無拉結(jié)考慮，則計算高度H0=1.0H=3.6m。3.縱墻高厚比驗算（1）外縱墻S=3.6m,bs2s外縱墻高厚比=H0/h=12.42（2） 內(nèi)縱墻S=10.8m,bs2s內(nèi)縱墻高厚比=H0/h=19.22=0.9624=23滿足要求4.橫墻高厚比驗算由于橫墻的厚度、砌筑砂漿、墻體高度均與內(nèi)縱墻相同，且橫墻上無洞口，又比內(nèi)縱墻短，計算高度也小，故不必進行驗算。5.隔墻高厚比驗算隔墻高厚比=H0/h=301【例4.2】某單層單跨無吊車的廠房，采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋，帶壁柱磚墻承重。廠房跨度為15m，全長6

12、4=24m，如圖4.7所示。墻體采用MU10磚和M5砂漿砌筑。試驗算帶壁柱縱墻和山墻的高厚比。 【解】該房屋的屋蓋類別為1類，兩端山墻（橫墻）間的距離S=24m，由表15.1，S32m，確定為剛性方案。 （1） 整片墻高厚比驗算帶壁柱截面幾何特征（圖4.8）截面面積 A=8.125105mm2形心位置y1=148mmy2=240+250-148=342mm慣性矩I=8.86109mm4回轉(zhuǎn)半徑i104mm折算厚度hT=3.5i=364mm壁柱下端嵌固于室內(nèi)地面以下0.5m處，柱高H=4.2+0.5=4.7m，S=24m2H=9.4m，由附表2查得壁柱的計算高度H0由表4.2，當(dāng)砂漿為M5時，得

13、=24，承重墻1=1.0，洞口寬bs=3m，壁柱間距S=6m，故考慮洞口的修正系數(shù)2為：2縱墻整片墻高厚比=12.9112（2） 壁柱間墻的高厚比驗算H=4.7mS=6m2H=9.4m，由附表2得壁柱間墻的計算高度H0縱墻柱間墻的高厚比=H0/h=13.92122.開門洞山墻的高厚比驗算（1） 整片墻的高厚比驗算帶壁柱截面的幾何特征（圖4.9）截面面積A=9.325105mm2形心位置y1=144mm,y2=346mm慣性矩I=9.503109mm4回轉(zhuǎn)半徑i=101mm折算厚度hT=354mm計算高度H=6.37m(取山墻壁柱高度)S=15m32m，屬剛性方案S2H=12.7m,得H0考慮洞

14、口的修正系數(shù)2=H0/hT=1812（2） 壁柱間墻的高厚比驗算墻高取兩壁柱間山墻平均高度6.79m,S=5mH,由附表2查得壁柱間墻的計算高度H0考慮洞口的修正系數(shù)2=H0/h=12.512圖4.6 例辦公樓平面圖 圖例單層廠房平面、側(cè)立面圖 圖4.8 帶壁柱墻截面 圖4.9 帶壁柱開門洞山墻的計算截面 4.3 剛性方案房屋的計算剛性方案的單層房屋，縱墻頂端的水平位移很小，靜力分析時可以認為水平位移為零，計算時采用下列假定（圖）： 縱墻、柱下端在基礎(chǔ)頂面處固結(jié)，上端與屋架（或屋面梁）鉸接； 屋蓋結(jié)構(gòu)可作為縱墻上端的不動鉸支座。按照上述假定，每片縱墻就可以按上端支承在不動鉸支座和下端支承在固定

15、支座上的豎向構(gòu)件單獨進行計算。4.3.1 單層剛性方案房屋承重縱墻的計算（1） 豎向荷載作用下墻體的內(nèi)力計算豎向荷載包括屋面荷載和墻體自重。屋面荷載包括屋蓋構(gòu)件自重和屋面活荷載或雪荷載，這些荷載通過屋架或屋面梁作用于墻體頂部。作用于縱墻頂端的屋面荷載常用軸心壓力Nl和彎矩M=Nlel組成（圖4.10(b)）。 墻體自重作用墻體軸線上。 （2） 風(fēng)荷載作用下墻體的內(nèi)力計算風(fēng)荷載包括作用于屋面上和墻面上的風(fēng)荷載。屋面上（包括女兒墻上）的風(fēng)荷載可簡化為作用于墻、柱頂端的集中力W，并通過屋蓋直接傳給橫墻經(jīng)基礎(chǔ)傳給地基，在縱墻中不引起內(nèi)力。墻面上的風(fēng)荷載為均布荷載，應(yīng)考慮兩種風(fēng)向，迎風(fēng)面為壓力，背風(fēng)面為

16、吸力。在均布荷載q作用下，墻體的內(nèi)力見圖4.11。圖4.10 豎向荷載作用下的計算簡圖 圖4.11 水平荷載作用下計算簡圖 （1） 計算單元的選取混合結(jié)構(gòu)房屋的承重縱墻一般比較長，設(shè)計時可僅取其中有代表性的一段作為計算單元。一般說來，對有門窗的內(nèi)外縱墻，取一個開間的門間墻或窗間墻為計算單元，如圖4.12中的m-m和n-n間的窗間墻，其寬度為(l1+l2)/2。（2） 豎向荷載作用下墻體的計算在豎向荷載作用下，多層房屋的墻體如豎向連續(xù)梁一樣地工作。這個連續(xù)梁以各層樓蓋為支承點，在底部以基礎(chǔ)為支承點（圖4.13(b)）。 15.3.2 多層剛性方案房屋承重縱墻的計算墻體在基礎(chǔ)頂面處可假定為鉸接，這

17、樣墻、柱在每層高度范圍內(nèi)被簡化為兩端鉸支的豎向構(gòu)件（圖4.13(c)），可單獨進行內(nèi)力計算。 計算簡圖中的構(gòu)件長度為：底層，取底層層高加上室內(nèi)地面至基礎(chǔ)頂面的距離；以上各層可取相應(yīng)的層高。 現(xiàn)以圖4.13所示第一層和第二層墻體為例，說明墻體內(nèi)力的計算方法。第二層墻（圖4.14(a)）：上端（-）截面Nu2=Nu3+Nl3+Nw3N=Nu2+Nl2M=Nl2e2下端（-）截面N=N+Nw2M=0第一層墻（圖4.14(b)）:上端（-）截面Nu1=Nu2+Nl2+Nw2N=Nu1+Nl1M=Nl1e1-Nu1e1下端（-）截面N=N+Nw1M=0(3) 水平荷載作用下墻體的計算在水平風(fēng)荷載作用下，

18、墻體將產(chǎn)生彎曲。這時墻體可視為一個豎向連續(xù)梁（圖4.16）。為了簡化計算，該連續(xù)梁的跨中和支座處的彎矩可近似地按下式計算M=1/12qHi2規(guī)范規(guī)定，剛性方案多層房屋只要滿足下列條件，可不考慮風(fēng)荷載對外墻內(nèi)力的影響： 規(guī)范規(guī)定，剛性方案多層房屋只要滿足下列條件，可不考慮風(fēng)荷載對外墻內(nèi)力的影響： 洞口水平截面面積不超過全截面面積的2/3。 層高和總高不超過表所規(guī)定的數(shù)值。 屋面自重不小于2。(4) 豎向荷載作用下的控制截面在進行墻體承載力驗算時，必須確定需要驗算的截面。一般選用內(nèi)力較大，截面尺寸較小的截面作為控制截面。 圖4.12 多層剛性方案房屋承重縱墻的計算單元 圖4.13 豎向荷載作用下的

19、計算簡圖 （a） 外墻剖面；(b) 豎向連續(xù)梁計算圖；(c) 簡化后的計算圖 圖4.14 圖4.16 水平荷載作用下的計算簡圖 多層剛性方案房屋中，橫墻承受兩側(cè)樓板直接傳來的均布荷載，且很少開設(shè)洞口，故可取1m寬的墻體為計算單元（圖4.17）。 中間橫墻承受由兩邊樓蓋傳來的豎向荷載Nl、Nl（圖4.17(c)）。 山墻的計算方法和外縱墻計算方法相同。15.3.3 多層剛性方案房屋承重橫墻的計算【例4.3】2。試驗算承重縱墻的承載力。 【解】1.確定靜力計算方案根據(jù)表4.1規(guī)定，由于試驗樓為裝配式鋼筋混凝土樓蓋，而橫墻間距S=7.2m24m，故為剛性方案房屋。2.墻體的高厚比驗算（從略） 3.荷

20、載資料（1） 屋面荷載2222222（2） 樓面荷載22222(3) 進深梁自重（包括15mm粉刷）標準值0.20.525+0.015(20.5+0.2)17(4) 墻體自重及木窗自重2224.縱墻承載力驗算由于房屋的總高小于28m，層高又小于4m，根據(jù)表4.3規(guī)定可不考慮風(fēng)荷載作用。（1） 計算單元2，如圖中斜線部分所示。縱墻的承載力由外縱墻控制，內(nèi)縱墻不起控制作用，可不必計算。（2） 控制截面每層縱墻取兩個控制截面。墻上部取梁底下的砌體截面；墻下部取梁底稍上砌體截面。其計算截面均取窗間墻截面。本例不必計算三層墻體。第二層墻的計算截面面積A22第一層墻的計算截面面積A12(3) 荷載計算按一

21、個計算單元，作用于縱墻上的集中荷載計算如下：屋面?zhèn)鱽淼募泻奢d（包括外挑0.5m的屋檐和屋面梁）標準值Nkl3設(shè)計值Nl32。已知梁高500mm，則梁的有效支承長度為a0=190mm240mm，取a0屋面荷載作用于墻頂?shù)钠木鄀3樓蓋傳來的集中荷載（包括樓面梁）設(shè)計值Nl2=Nl1三層樓面荷載作用于墻頂?shù)钠木鄀2=0.044m二層樓面荷載作用于墻頂?shù)钠木鄀1第三層截面以上240mm厚墻體自重設(shè)計值Nw3第三層截面至截面之間240mm厚墻體自重設(shè)計值Nw3第二層截面至截面之間240mm厚墻體自重設(shè)計值Nw2第一層截面至截面之間370mm厚墻體自重設(shè)計值Nw1第一層截面至第二層截面之間370m

22、m厚墻體自重設(shè)計值Nw1各層縱墻的計算簡圖如圖4.19所示。（4） 控制截面的內(nèi)力計算 第三層第三層截面處軸向力設(shè)計值N=Nl3+Nw3彎矩設(shè)計值（由三層屋面荷載偏心作用產(chǎn)生）M=Nl3e3=3.19kNm第三層截面處軸向力為上述荷載與本層墻體自重之和。軸向力設(shè)計值N=N+Nw3彎矩設(shè)計值M=0 第二層第二層截面處軸向力為上述荷載與本層樓蓋荷載之和。軸向力設(shè)計值N=N+Nl2彎矩設(shè)計值（由三層樓面荷載偏心作用產(chǎn)生）M=Nl2e2=3.46kNm第二層截面處軸向力為上述荷載與本身墻體自重之和。軸向力設(shè)計值N=N+Nw2彎矩設(shè)計值M=0 第一層第一層截面處軸向力為上述荷載、370墻增厚部分墻體及本

23、層樓蓋荷載之和。軸向力設(shè)計值N=N+Nw1+Nl1因第一層墻截面形心與第二層墻截面形心不重合，尚應(yīng)考慮N產(chǎn)生的彎矩，得M=-8.76kNm第一層截面處軸向力為上述荷載與本層墻體自重之和。軸向力設(shè)計值N=N+Nw1彎矩設(shè)計值M=0（5） 截面承載力驗算 縱向墻體計算高度H0的確定。第二、三層層高H=3.4m，橫墻間距S=7.2m2H=23.4=6.8m，由附表2查得H0=H=3.4m。第一層層高3.76m，3.76mS=7.2m2H=23.76=7.52m,H0=0.4S+0.2H=0.47.2+0.23.76=3.63m。 承載力影響系數(shù)的確定。系數(shù)根據(jù)高厚比及相對偏心距e/h由附表1b查得，

24、并列入表4.4。（6） 縱墻承載力驗算縱墻承載力驗算在表4.4進行。驗算結(jié)果表明，縱墻的承載力均滿足要求。圖多層剛性方案房屋承重橫墻的計算單元和計算簡圖 圖例4.3 圖各層墻體的計算簡圖及彎矩圖 表4.4 4.4 彈性及剛彈性方案房屋的計算當(dāng)房屋橫墻間距超過表中剛彈性方案房屋橫墻間距時，即為彈性方案房屋。彈性方案及剛彈性方案房屋一般多為單層房屋。 其計算時采用下列假定： 屋架或屋面梁與墻、柱頂端為鉸接，墻、柱下端則嵌固于基礎(chǔ)頂面； 把屋架或屋面梁視作一剛度無限大的水平桿件，在荷載作用下無軸向變形，所以排架柱受力后，所有柱頂?shù)乃轿灰凭嗟龋▓D）。 4.4.1 彈性方案房屋的計算圖彈性方案房屋柱

25、頂水平位移 在水平荷載作用下，剛彈性方案房屋墻頂也產(chǎn)生水平位移，其值比彈性方案按平面排架計算的小，但又不能忽略，其計算簡圖是在彈性方案房屋計算簡圖的基礎(chǔ)上在柱頂加一彈性支座（圖4.21），以考慮房屋的空間工作。 設(shè)排架柱頂作用一集中力W,由于剛彈性方案房屋的空間工作的影響，其柱頂水平位移為uk=up，較平面排架柱頂減少了（1-）up，根據(jù)位移與內(nèi)力成正比的關(guān)系，可求出彈性支座的水平反力X15.4.2 剛彈性方案房屋的計算則X=(1-)W由上式可見，反力X與水平力的大小以及房屋空間工作性能影響系數(shù)有關(guān)，可由表4.5得出。根據(jù)以上分析，單層剛彈性方案房屋，在水平荷載作用下，墻、柱的內(nèi)力計算步驟如下

26、（圖4.22）：（1） 先在排架柱柱頂加一個假設(shè)的不動鉸支座，計算出此不動鉸支座反力R，并求出這種情況下的內(nèi)力圖（圖4.22(b)、(d)）。（2） 把求出的假設(shè)支座反力R乘以,將R反向作用于排架柱柱頂，再求出這種情況下的內(nèi)力圖（圖4.22(c)、(e)）。（3） 將上述兩種情況的計算結(jié)果相疊加，即為剛彈性方案墻、柱的內(nèi)力。圖剛彈性方案房屋計算原理 圖剛彈性方案房屋墻、柱內(nèi)力分析步驟 4.5 砌體結(jié)構(gòu)中的過梁與圈梁過梁是混合結(jié)構(gòu)墻體中門窗洞上承受上部墻體和樓（屋）蓋傳來的荷載的構(gòu)件，主要有鋼筋混凝土過梁、磚砌平拱、磚砌弧拱、鋼筋磚過梁等幾種形式（圖）。（1） 磚砌平拱過梁如圖4.23(c)所示

27、，采用豎磚砌筑，豎磚砌筑部分的高度不應(yīng)小于240mm。 4.5.1 過梁4.5.1.1 過梁的種類及構(gòu)造（2） 磚砌弧拱過梁如圖4.23(d)所示，采用豎磚砌筑，豎磚砌筑高度不應(yīng)小于120mm，其跨度與矢高f有關(guān)，當(dāng)f=(1/81/12)l時，最大跨度可達；當(dāng)f=(1/61/5)l時，最大跨度可達4m。（3） 鋼筋磚過梁在這類過梁中，磚塊的砌法同一般磚墻一樣，僅在過梁底部水平灰縫內(nèi)配置不小于5120的縱向受力鋼筋，如圖4.23(b)所示。鋼筋伸入支座砌體內(nèi)的長度不宜小于240mm，在過梁計算高度內(nèi)的砌筑砂漿強度不低于。 （4） 鋼筋混凝土過梁如圖4.23(a)所示，同一般預(yù)制鋼筋混凝土梁。為滿

28、足門、窗口過梁的構(gòu)造需要，可做矩形或帶挑口的“L”形截面。這種過梁具有施工方便、跨度較大等優(yōu)點，因而在實際砌體結(jié)構(gòu)中已大量采用鋼筋混凝土過梁。 圖4.23 過梁的類型 （a） 鋼筋混凝土過梁；(b) 鋼筋磚過梁；(c) 磚砌平拱；(d) 磚砌弧拱 4.5.1.2 過梁上的荷載過梁上的荷載一般包括墻體荷載和梁、板荷載。 （1） 墻體荷載對磚砌體，當(dāng)過梁上的墻體高度hwln/3（ln為過梁的凈跨）時，應(yīng)按全部墻體的均布自重采用；當(dāng)hwln/3時，應(yīng)按高度為ln/3墻體的均布自重采用（圖4.24(a)、(b)）。 （2） 梁、板荷載對磚砌體，梁、板下的墻體高度hwln時，可按梁、板傳來的荷載采用。當(dāng)

29、梁、板下的墻體高度hwln時，可不考慮梁、板荷載（圖4.24(c)）。圖4.24 （a）、(b)墻體荷載；(c) 梁板荷載 4.5.1.3 過梁的計算（1） 磚砌過梁的破壞特征過梁受荷載后，和受彎構(gòu)件一樣，上部受壓、下部受拉。隨著荷載的增大，當(dāng)跨中正截面的拉應(yīng)力或支座斜截面上的主拉應(yīng)力超過砌體的抗拉強度時，跨中受拉區(qū)將出現(xiàn)垂直裂縫，支座附近出現(xiàn)45的階梯形斜裂縫。對磚砌平拱過梁下部的拉力將由兩端支座提供的推力來平衡（圖4.25(a)）；對鋼筋磚過梁下部的拉力將由鋼筋承受（圖4.25(b)）。過梁像一個三鉸拱一樣地工作，過梁可能發(fā)生三種破壞： 過梁跨中正截面受彎承載力不足而破壞； 過梁支座附近斜

30、截面受剪承載力不足而破壞； 過梁支座處水平灰縫因受剪不足而發(fā)生支座滑動破壞，可按公式（4.17）進行驗算。 （2） 磚砌平拱的計算跨中正截面受彎承載力按式（4.15）驗算，并采用沿齒縫截面的彎曲抗拉強度設(shè)計值。支座截面受剪承載力按式（4.16）驗算。磚砌平拱的允許均布荷載設(shè)計值可查表4.6。（3） 鋼筋磚過梁的計算跨中正截面受彎承載力按下式計算：0fyAs （4） 鋼筋混凝土過梁的計算按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計算，同時需要按式（4.7）驗算過梁下砌體局部受壓承載力。 【例4.4】已知鋼筋磚過梁凈跨ln=1.5m，墻厚為240mm,雙面粉刷，以墻面計的墻體自重標準值為5.24kN/m,墻體采用MU1

31、0燒結(jié)多孔磚，M10混合砂漿；在離窗口頂面標高600mm處有樓板傳來的均布荷載標準值gk1=7.5kN/m，均布活荷載標準值qk=4kN/m。試設(shè)計該過梁?！窘狻?.內(nèi)力計算梁板荷載位于高度hw=600mmln=1500mm處，故必須考慮。則作用在過梁上的均布荷載為（gk2為過梁的自重）M=4.98kNm2.受彎承載力計算由于考慮梁板荷載，故取h0=h-as=585mm；采用HPB235鋼筋，fy=210N/mm2；由公式(4.7)As2選用26(As=57mm2)，滿足要求。3.受剪承載力計算查表得fV=0.17N/mm2,z=400mmV=13.31fVbz=16.32kN滿足要求。 【例

32、4.5】已知鋼筋混凝土過梁凈跨ln=3m，支承長度0.24m，過梁上的墻體高度hw=1.5m，墻厚為240mm；承受樓板傳來的均布荷載設(shè)計值15.5kN/m；墻體采用MU10承重多孔磚，M5混合砂漿。試設(shè)計該過梁。【解】1.內(nèi)力計算根據(jù)跨度、墻厚及荷載情況初步確定過梁截面為bh=240mm240mm。n=3.3m，支座中心的跨度l03.24m，故取計算跨度=3.24m。M=30.97kNm2.受彎承載力計算過梁選用C20混凝土，fc2，ft2；縱向受力鋼筋采用HRB335級鋼筋，fy=300N/mm2；箍筋采用HPB235級鋼筋，fy=210N/mm2。assAs2選用318（As=763mm

33、2），滿足要求。3.受剪承載力計算cbh0受剪截面滿足要求。tbh0按構(gòu)造配置箍筋，選配雙肢箍6200，滿足要求。 4.梁端支承處砌體局部受壓承載力驗算2,取a0A=a0b=240240=57600mm2NlfAl=108kNNl圖4.25 磚砌過梁的破壞形式 (1) 空曠的單層房屋如車間、倉庫、食堂等，應(yīng)按下列規(guī)定設(shè)置圈梁： 磚砌體房屋，檐口標高為58m時，應(yīng)在檐口標高處設(shè)置圈梁一道，檐口標高大于8m時，宜適當(dāng)增設(shè)。 砌塊及料石砌體房屋，檐口標高為45m時，應(yīng)在檐口標高處設(shè)置圈梁一道，檐口標高大于5m時，宜適當(dāng)增設(shè)。4.5.2 圈梁4.5.2.1 圈梁的設(shè)置 對有吊車或較大振動設(shè)備的單層工業(yè)

34、房屋，除在檐口或窗頂標高處設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁外，尚宜在吊車梁標高處或其他適當(dāng)位置增設(shè)。（2） 多層房屋應(yīng)按下列規(guī)定設(shè)置圈梁： 多層砌體民用房屋，如宿舍、辦公樓等，且層數(shù)為34層時，應(yīng)在檐口標高處設(shè)置圈梁一道。當(dāng)層數(shù)超過4層時，應(yīng)在所有縱橫墻上隔層設(shè)置。 多層砌體工業(yè)房屋，應(yīng)每層設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁。 設(shè)置墻梁的多層砌體房屋應(yīng)在托梁、墻梁頂面和檐口標高處設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，其他樓蓋處應(yīng)在所有縱橫墻上每層設(shè)置。 采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓（屋）蓋的多層砌體結(jié)構(gòu)房屋，當(dāng)層數(shù)超過5層時，除在檐口標高處設(shè)置圈梁一道外，可隔層設(shè)置圈梁，并與樓（屋）面板一起現(xiàn)澆。（3） 建筑在軟弱地基或不均勻地基上的砌

35、體房屋，除按本節(jié)規(guī)定設(shè)置圈梁外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。 （1） 圈梁宜連續(xù)地設(shè)在同一水平面上，并形成封閉狀。當(dāng)圈梁被門窗洞截斷時，應(yīng)在洞口上部增設(shè)相同截面的附加圈梁。附加圈梁與圈梁的搭接長度不應(yīng)小于其垂直間距H的2倍，且不小于1m（圖）。（2） 縱橫墻交接處的圈梁應(yīng)有可靠的連接，其配筋構(gòu)造如圖。（3） 剛彈性和彈性方案房屋，圈梁應(yīng)與屋架、大梁等構(gòu)件可靠連接。4.5.2.2 圈梁的構(gòu)造要求（4） 鋼筋混凝土圈梁的寬度一般與墻厚相同，當(dāng)墻厚240mm時，其寬度不宜小于2h/3。圈梁的高度不應(yīng)小于120mm。 （5） 采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓（屋）蓋的多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的未設(shè)圈梁

36、的樓層，其樓面板嵌入墻內(nèi)的長度不應(yīng)小于120mm，并在樓板內(nèi)沿墻的方向配置不少于210的縱向鋼筋。（6） 圈梁兼作過梁時，過梁部分的縱向受力鋼筋應(yīng)按計算配筋。圖4.26 圈梁被門窗洞口截斷時的構(gòu)造 圖4.27 房屋轉(zhuǎn)角處及丁字交叉處圈梁的構(gòu)造 4.6 砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求（1） 五層及五層以下房屋的墻，以及受振動或?qū)痈叽笥?m的墻、柱所用材料的最低強度等級，應(yīng)符合下列要求：磚MU10；砌體；石材MU30；砂漿M5。（2） 地面以下或防潮層以下的砌體，潮濕房間的墻，所用材料的最低強度等級應(yīng)符合表的要求。（3） 承重的獨立磚柱，截面尺寸不應(yīng)小于240mm370mm。4.6.1 一般構(gòu)造要求（4） 跨

37、度大于6m的屋架和跨度大于下列數(shù)值的梁：對磚砌體為4.8m，對砌塊和料石砌體為4.2m，對毛石砌體為3.9m，支承面下應(yīng)設(shè)置混凝土或鋼筋混凝土墊塊，墻中設(shè)有圈梁時，墊塊與圈梁宜澆成整體。（5） 對240mm的磚砌體墻，大梁跨度為6m，對180mm的磚砌體墻，大梁跨度為4.8m,其支承處宜加壁柱，或采取其他加強措施。（6） 預(yù)制鋼筋混凝土板的支承長度，在墻上不宜小于100mm，在鋼筋混凝土圈梁上不宜小于80mm；預(yù)制鋼筋混凝土梁在墻上的支承長度，不宜小于240mm。 （7） 支承在墻、柱上的吊車梁、屋架及跨度l9m（支承在磚砌體），或l7.2m(支承在砌塊和料石砌體上)的預(yù)制梁的端部，應(yīng)采用錨固

38、件與墻、柱上的墊塊錨固（圖4.28）。（8） 骨架房屋的填充墻及維護墻，宜用鋼筋與骨架連接。一般是在鋼筋混凝土骨架中預(yù)埋拉結(jié)筋，砌磚時嵌入墻體的水平灰縫內(nèi)（圖4.29）。（9） 山墻處的壁柱宜砌至山墻頂部。風(fēng)壓較大的地區(qū)，檁條與山墻錨固（圖4.30），屋蓋不宜挑出山墻。（13） 混凝土砌塊墻體的下列部位，如未設(shè)圈梁或混凝土墊塊，應(yīng)采用不低于Cb20的混凝土將孔洞灌實： 擱柵、檁條和鋼筋混凝土樓板的支承面下，高度不應(yīng)小于200mm的砌體； 屋架、梁等構(gòu)件的支承面下，高度不應(yīng)小于600mm，長度不應(yīng)小于600mm的砌體； 挑梁支承面下，距墻中心線每邊不小于300mm，高度不應(yīng)小于600mm的砌體。 （10） 砌塊砌體應(yīng)分皮錯縫搭砌。上下皮搭砌長度不得小于90mm。當(dāng)搭砌長度不滿足上述要求時，應(yīng)在水平灰縫內(nèi)設(shè)置不少于24的焊接鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片每端均應(yīng)超過該垂直縫，其長度不得小于